Pengira Tenaga Foton

Kategori: Fizik
- Mei 06, 2025
| |

Hitung tenaga foton berdasarkan panjang gelombangnya, frekuensi, atau sifat lain. Kalkulator ini menyokong pelbagai kaedah input dan memberikan hasil terperinci dengan tafsiran fizikal.

Pilih Kaedah Input

Opsyen Lanjutan

About Photon Energy

Tenaga foton adalah tenaga yang dibawa oleh satu foton, yang merupakan kuantum radiasi elektromagnet. Tenaga foton bergantung kepada frekuensinya atau panjang gelombangnya.

Hubungan Utama
  • Tenaga dan Frekuensi: E = hν (di mana h adalah pemalar Planck, 6.626 × 10⁻³⁴ J·s)
  • Tenaga dan Panjang Gelombang: E = hc/λ (di mana c adalah kelajuan cahaya, 2.998 × 10⁸ m/s)
  • Tenaga dan Nombor Gelombang: E = hcṽ (di mana ṽ adalah nombor gelombang)
Spektrum Elektromagnet

Spektrum elektromagnet merangkumi semua frekuensi radiasi elektromagnet yang mungkin:

  • Gelombang radio: > 1 mm, < 300 GHz
  • Gelombang mikro: 1 mm - 1 cm, 30 - 300 GHz
  • Inframerah: 700 nm - 1 mm
  • Cahaya Terlihat: 400 - 700 nm
  • Ultraviolet: 10 - 400 nm
  • X-ray: 0.01 - 10 nm
  • Gelombang Gamma: < 0.01 nm

Foton dengan frekuensi lebih tinggi (panjang gelombang lebih pendek) membawa lebih banyak tenaga daripada foton dengan frekuensi lebih rendah (panjang gelombang lebih panjang).

Spektrum Cahaya Terlihat

Spektrum cahaya terlihat adalah sebahagian kecil daripada spektrum elektromagnet yang dapat dikesan oleh mata manusia:

  • Violet: 380 - 450 nm
  • Biru: 450 - 495 nm
  • Hijau: 495 - 570 nm
  • Kuning: 570 - 590 nm
  • Jingga: 590 - 620 nm
  • Merah: 620 - 750 nm
Aplikasi Tenaga Foton

Memahami tenaga foton mempunyai banyak aplikasi dalam sains dan teknologi:

  • Spektroskopi: Menganalisis bahan dengan mengukur interaksi mereka dengan foton dari tenaga yang berbeza
  • Mekanika kuantum: Asas teori kuantum dan dualiti zarah-gelombang
  • Fotovoltaik: Menukar tenaga cahaya kepada tenaga elektrik dalam sel solar
  • Pencitraan perubatan: X-ray, imbasan PET, dan teknik diagnostik lain
  • Astronomi: Menganalisis cahaya dari bintang dan galaksi yang jauh
  • Komunikasi: Penghantaran maklumat melalui gentian optik dan tanpa wayar

Apa Itu Kalkulator Tenaga Foton?

Kalkulator Tenaga Foton adalah alat mesra pengguna yang membolehkan anda mengira tenaga foton berdasarkan nilai input yang berbeza. Sama ada anda bekerja dengan panjang gelombang, frekuensi, nombor gelombang, atau tenaga yang diketahui, alat ini memudahkan proses dengan segera memberikan hasil yang tepat bersama konteks dan visual yang bermakna.

Ia sangat berguna untuk pelajar, pendidik, penyelidik, dan profesional dalam fizik, kimia, optik, dan kejuruteraan.

Formula Utama

Persamaan Tenaga Foton:

E = hν     (Tenaga dari frekuensi)

E = hc/λ     (Tenaga dari panjang gelombang)

E = hcṽ     (Tenaga dari nombor gelombang)

Di mana:

  • E = Tenaga foton
  • h = Pemalar Planck (6.626 × 10⁻³⁴ J·s)
  • c = Kelajuan cahaya (3.00 × 10⁸ m/s)
  • ν = Frekuensi
  • λ = Panjang gelombang
  • ṽ = Nombor gelombang

Bagaimana Menggunakan Kalkulator

Menggunakan Kalkulator Tenaga Foton adalah cepat dan mudah. Ikuti langkah-langkah ini:

  • Pilih kaedah input: Pilih dari panjang gelombang, frekuensi, nombor gelombang, atau tenaga.
  • Masukkan nilai anda: Input nombor dan pilih unit yang sesuai dari dropdown.
  • Sesuaikan tetapan: Pilih tempat perpuluhan, notasi saintifik, dan pilihan paparan.
  • Klik "Kira": Lihat tenaga yang dikira dan sifat berkaitan dengan segera.
  • Pilihan: Terokai langkah pengiraan, lihat penempatan spektrum elektromagnet, dan baca penjelasan fizikal tentang hasilnya.

Kenapa Kalkulator Ini Berguna

Alat ini memberikan jawapan numerik dan konteks yang bermakna. Berikut adalah cara ia membantu:

  • Menyimpan masa: Lakukan pengiraan tenaga foton tanpa formula atau penukaran manual.
  • Input berganda: Bekerja dengan format data yang anda ada—panjang gelombang, frekuensi, atau tenaga.
  • Konteks saintifik: Fahami di mana foton anda jatuh dalam spektrum elektromagnet.
  • Bantuan pendidikan: Sesuai untuk pembelajaran dan pengajaran konsep berkaitan foton dalam fizik dan kimia.
  • Maklum balas visual: Lihat jenis radiasi yang diwakili oleh foton anda—radio, inframerah, nampak, UV, sinar-X, atau gamma.

Soalan Lazim (FAQ)

Apa itu foton?

Foton adalah zarah yang mewakili kuantum cahaya atau radiasi elektromagnet. Ia membawa tenaga tetapi tidak mempunyai jisim.

Unit apa yang boleh saya gunakan?

Anda boleh memasukkan nilai dalam unit saintifik biasa termasuk nanometer (nm), terahertz (THz), elektronvolt (eV), dan banyak lagi. Alat ini akan secara automatik mengendalikan penukaran.

Apa yang ditunjukkan oleh hasilnya?

Kalkulator memaparkan tenaga foton dalam elektronvolt (eV), dan juga menunjukkan panjang gelombang, frekuensi, dan nombor gelombang yang sepadan. Ia menonjolkan kedudukan foton dalam spektrum elektromagnet dan memberikan penjelasan ringkas tentang makna fizikalnya.

Bolehkah saya melihat bagaimana pengiraan dilakukan?

Ya. Apabila pilihan "Tunjukkan Langkah Pengiraan" dipilih, kalkulator memberikan pecahan langkah demi langkah proses pengiraan untuk kejelasan pendidikan.

Apa itu spektrum elektromagnet?

Ia adalah julat semua jenis radiasi elektromagnet, dari gelombang radio hingga sinar gamma. Kalkulator membantu anda memvisualisasikan di mana foton anda jatuh dalam spektrum ini.

Siapa yang patut menggunakan alat ini?

Sesiapa yang belajar atau bekerja dalam fizik, kimia, astronomi, kejuruteraan, atau sains berkaitan. Ia juga hebat untuk pelajar yang ingin meneroka bagaimana cahaya dan tenaga berfungsi.

Kesimpulan

Kalkulator Tenaga Foton memudahkan untuk menukar dan memahami tenaga cahaya dalam pelbagai bentuk. Sama ada anda menganalisis cahaya nampak atau sinar-X berenergi tinggi, alat ini memudahkan matematik dan membawa kejelasan kepada data anda. Cubalah untuk meneroka tenaga tersembunyi dalam setiap foton.